第七章注水分析

水质标准的制定方法
水的配伍性评价 ※含钡、锶、钙离子的水与含有硫酸根离子的水混合时，
经试验后不能生成沉淀时才能注水，否则应进行水质处 理。BaSO4结垢量控制指标为BaS042.5mg/L。
※二价硫离子含量高的水与含有二价铁离子的水混注时，
矿物类
阳离子：钙、镁、铁、钡（锶）离子 阴离子：氯根、碳酸根和碳酸氢根及硫酸根 相关指标 PH值 温度 含油：mg/L
综合类
悬浮固体含量 悬浮固体颗粒直径 平均腐蚀率 总铁含量 膜滤系数MF 总矿化度
注入水水质标准
注水水质标准沿革 SY/T5329-94标准规范Hale Waihona Puke Baidu 执行标准的原则 水质标准的制定方法
第七章 注水
注水开发是最重要的油田开发方式。 注水是一种二次采油方法。通过注水井向地层注水， 将地下原油驱替到生产井，增加原油的采收率。
注水保持压力是一项工艺技术。把水注入油藏，补 充油藏原有的天然能量，改善油田的生产特性。
注好水（质）注够水（量）和有效注水是注水工程 的基本任务。
水
质
主
水源及水处理
重碳酸钙、重碳酸镁等不稳定盐类，由于温度 变化，析出生成沉淀。
CO2 H 2O CO32 2HCO32
在硫酸盐还原菌作用下，生成CaCO3沉淀。
Ca2 SO42 CO2 8H CaCO3 H2S 3H2O
注入水与储层岩石矿物不配伍
油层伤害表现在： 矿化度敏感引起水敏物质的膨胀、分散与运移 PH值变化引起的微粒脱落、分散和沉淀 注入水与岩石润湿性反转
注入条件变化
油层伤害表现在： 流速影响 温度变化影响 压力变化影响
不溶物造成地层堵塞
油层伤害表现在： 外来的机械杂质堵塞地层 注水系统中的腐蚀产物 各种环境下生长的细菌 油及其乳化物
注水水质的基本要求
控制悬浮固体浓度与粒径 控制腐蚀性介质（溶解氧、CO2、H2S） 控制含油量 控制细菌含量 控制水垢的形成
油层伤害表现在： 直接生成CaCO3、CaSO4或BaSO4、SrSO4等沉淀 水中溶解氧引起铁氧化物沉淀 水中硫化氢引起硫化亚铁沉淀 水中二氧化碳引起CaCO3、 BaCO3等沉淀
注入水与地层水不配伍
铁的沉淀机理：
注入水经地面管线到井底，含铁量显著增加。
某区注入水总铁量沿程变化
取样点
来水
Fe,mg/L 0.21
大罐 泵出口 3-24 井 4-3 井 4-27 井 6-3 井 6-25 井底
0.14
0.29
0.72
1.23
2.38
2.96
4.43
腐蚀产物主要是氢氧化铁和硫化亚铁。
注入水与地层水不配伍
氢氧化铁沉淀生成机理：
Fe2+氧化生成
Fe2 H2O Fe(OH )2 O2 Fe(OH )3
铁菌的代谢作用产生
4Fe(HCO3)2 2H2O O2 4Fe(OH )3 8CO2
注入水与地层水不配伍
硫化亚铁沉淀生成机理：
水中硫化氢H2S与Fe2+生成
Fe2 H2S FeS
水中硫酸盐菌还原成H2S，与Fe2+生成
2H SO42 4H 2 H 2S 4H 2O
注入水与地层水不配伍
碳酸盐沉淀的机理：
执行标准的原则
标准分级原则
三类油层指标各自分级，先严后松，逐级放 宽。新投入注水开发的油藏或新建注水站应执 行一级标准（A1、B1、C1），而建站时间较 长或实际水处理能力已超过原设计能力或高含 水期可执行二级标准（A2、B2、C2），甚至 三级标准。
执行标准的原则
实际油田，具体标准原则
各油田应借荐而不是照搬行业标准，应根 据油层的具体特性和生产实际情况，科学制 定切合实际的水质标准，各油田的水质标准 是不完全一致的。
要 注水井动态
内 注水工艺
容
注水井工艺措施
第一节 水 质
注水中油层伤害因素及堵塞机理 注水水质的基本要求 水质的指标体系 注入水水质标准
注水中油层伤害原因及机理
注水中油层伤害的原因： 注入水与地层水不配伍 注入水与储层岩石矿物不配伍 注入条件变化 不溶物造成地层堵塞
注入水与地层水不配伍
水质标准的制定方法
获取油层岩性、油层水、注入水（水源水）资料
※测定注入水及油层水中离子浓度，分析溶解气体浓度
及PH值等参数。
※测定水的温度、密度、粘度，悬浮固体浓度及颗粒分
布、腐生菌、硫酸盐还原菌、铁细菌和平均腐蚀率等。
※测定注水层位岩心的渗透率、孔道分布规律、粘土矿
物组成及其含量，岩心的阳离子交换量（C.E.C）以及水 敏指数。
危害：促成二价铁氧化成Fe3+，产生氢氧化
铁沉淀；粘液物质形成浓度差电池腐蚀。
腐生菌（TGB） 一类好氧“异养”型的细菌，存在分布较广。 生成环境：存在分布较广。 危害：与铁细菌大体相同。
水质的指标体系
五类指标： 溶解气 生物类 矿物类 相关指标 综合类
溶解气
溶解在水中的O2、CO2和 H2S的浓度 单位：mg/L 生物类 描述菌类及种菌的含量 单位：个/mL
注水水质标准沿革
沿用前苏联二项指标（悬浮物，含铁量） 六十年代中期，增加含油量指标
七十年代未提出的“五指标、三要求的建议
88年底，我国首次颁布SY5329-88注水水质标 准 95年，修订为SY/T5329-94标 准
SY/T5329-94标准规范
水质基本要求：水质稳定；不使粘土矿物产生
硫酸盐还原菌（SRB）
一种厌氧条件下使硫酸盐还原成硫化物，
以有机物质为营养的细菌。
生成环境：PH=7.07.5，温度为
2035C。
危害：产生H2S并与铁作用形成FeS沉淀和
产生粘液物，强化垢的形成。
铁细菌
多种细菌的总称，是好氧性细菌和兼性细菌。
生成环境：水中含有亚铁、氧和有机物，总
铁量在16mg/L的水中，温度为2225oC。
水化膨胀或悬浊；配伍性好；低腐蚀、低悬浮；水 源选择评价合标准。
水质主要控制指标：悬浮物颗粒直径、悬浮
固体含量、含油量、平均腐蚀率、SRB、铁细菌、 腐生菌、点腐蚀等指标。
辅助性指标：溶解氧、侵蚀性CO2、H2S、
PH值、总铁含量等指标。
执行标准的原则
控制指标优先原则
水质主要控制指标应首先达到要求。在主 要控制指标已达到注水要求的前提下，若注 水又较顺利，可以不考虑辅助性指标。